Question

【题目】下面的图表是从某台电热饮水机说明书是收集到的信息．某次加热时，测得水箱中有水从12℃到100℃所用时间为8min．（水的比热容为4.2×103J/kg℃）

（1）若让饮水机处于加热状态，开关S应接在a处还是b处？

（2）电阻R1的阻值（不考虑温度对阻值的影响）．

（3）饮水机加热过程中的热效率．

Answer 1

【答案】（1）a处；（2）55Ω．（3）87.5%．

【解析】（1）由电路图知道，当开关S应接在a处时，电路中只有电阻R1；开关S应接在b处时，电路为R1和R2 的串联电路，总阻值等于各电阻之和，所以当开关S应接在a处时，电路中的电阻值小，由P=U2/R 知道，此时电路中功率大，所以饮水机处于加热状态；

（2）由P=U2/R 知道，电阻R1的阻值：R1 =U2/P加热=(220V)2/880W=55Ω；

（3）1L=1×10-3 m3，由ρ=m/V知道，水的质量为：m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×1×10-3 m3 =1kg，

水吸收热量：Q吸=cm（t-t0）=4.2×103 J/（kg℃）×1kg×（100℃-12℃）=3.696×105 J，

消耗的电能：W=Pt=880W×8×60s=4.224×105 J，

则加热过程中的热效率：η=Q吸/W×100%=3.696×105J/4.224×105J×100%≈87.5%